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第三对都是40Cr渗碳淬 2.分度圆直径:
第一对89.25mm和 340m 第二对85.5mm和540mm 第三对110mm和110m 3.齿数: 第一对 21 ;80 第二对19 ;120 第三对20 ;75
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第四章 回转台主要构件分析
4.1回转臂的强度计算及校核 4.1.1回转臂的结构
回转臂的结构为钢板焊接结构,根据负载情况及工艺条件作出结构方案,包括主要截面尺寸、钢板厚度,然后进行静强度计算。对于中型以下操作不频繁的回转台,不必验算疲劳强度,但是根据提高强度极限的一些原则进行设计时,如减少应力集中,使力流在结构中传递平衡,最后进行计算校核。 4.1.2材料选用许用应力的确定
材料选用碳素结构钢或是低合金结构,后者有较强的屈服强度,冲击性能较好,且耐腐蚀,
从冲击对刚才物理性能的影响来处理,一方面随着冲击速度的增加,钢材的抗拉强度和屈服强度将会提高,把冲击负荷当成静载荷来处理对一般钢结构来说是偏于安全的,另一方面材料的缺口,锐角过度等对冲击负荷的敏感性比静载荷要大得多,因此,在确定许用应力的时候考虑这一不利因素,通常材料屈服强度与许用应力的比值,对于许用弯曲应力为1.5;对于许用压缩应力为1.7;对于许用剪切力为2.6;对于bs、bk级焊接,许用剪切力降低40%。 4.2回转臂的静强度、静钢度校核及计算 4.2.1抗扭强度校核,初选升降臂尺寸
计算截面如图4.1所示的Ⅰ-Ⅰ面和Ⅱ-Ⅱ面
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图4.1 升降臂受力分布
首先计算Ⅰ-Ⅰ面抗扭强度,Ⅰ-Ⅰ截面如图4.2所示
图4.2 Ⅰ-Ⅰ面截面
tmax? 首先初选各钢板宽度为25mm由公式
n钢板最小厚度m 矩 w-截面面积 ?mi-
T2w?min可求出Ⅰ-Ⅰ面最大扭
矩所引起的最大剪切力,从而确定所选尺寸的合理性,式中 T-截面所受扭
Ⅰ-Ⅰ截面的剪应力分布如图4.3所示
图4.3剪应力分布
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100?103?3.2?10?6由T1产生的扭矩 T1?T?L?21.6?10N.m
''1T1为满包重的一半,L为臂选为3.2m
T2表示升降臂自重产生的力T2=4?104N 力臂L1=1.6m
44TT?T?L?4?10?1.6?6.4?10221所以,由引起的扭矩2N.m 646T?T?N?m ?10?10?1012Ⅰ-Ⅰ面所受扭矩 T =1.6+6.4=1.664
'''''Ⅰ-Ⅰ面截面面积 w=b?h=1.3×1.1=1.441m 钢板厚度?min=25mm
tmax6T1.664?10?2w?min=2?1.441?0.025=23.10MPa
2最大剪切力
由表查的t?1?0.25
?b ?b=335-450MPa
所以,扭矩疲劳极限
t1?0.25?b?0.25?335~450=83.75~112.5MPa tmax?t1所以抗扭强度Ⅰ-Ⅰ面符合校核,得出初选尺寸升降臂厚度
??25mm,升降臂长度为3200如图尺寸,中间臂宽1100mm,高1310mm经验算
Ⅱ-Ⅱ面校核方式和Ⅰ-Ⅰ面相同,所得结论相同,所以在此省了略Ⅱ-Ⅱ面校核全过程。
4.2.2升降臂升降部分静强度校核,初选尺寸
首先选定各主要截面的尺寸,如图4.4所示:
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图4.4 主要截面尺寸
A-A面弯曲应力计算
BH3??B?2?1??H?2?2?J?12截面的惯性矩
3A-A截面示意图如下4.5所示
图4.5 A-A截面示意图
B=78cm H=133cm ?1??2?2.5cm A-A面惯性矩
BH3??B?2?1??H?2?2?78?1332-?78-2?2.5??133-2?2.5??J?1212=2534465.
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A-A面受力情况如图4.6所示
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